JP3408112B2 - 回折光学素子を有した光学部材及びそれを用いた光学系 - Google Patents

回折光学素子を有した光学部材及びそれを用いた光学系

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    • G02B27/4205Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect having a diffractive optical element [DOE] contributing to image formation, e.g. whereby modulation transfer function MTF or optical aberrations are relevant
    • G02B27/4211Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect having a diffractive optical element [DOE] contributing to image formation, e.g. whereby modulation transfer function MTF or optical aberrations are relevant correcting chromatic aberrations

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は回折光学素子を有し
た光学部材及びそれを用いた光学系に関し、例えば回折
光学素子として製作しやすい格子ピッチを格子構造を有
したバイナリ型の回折光学素子を用い、これによって光
学性能を良好に維持するようにした写真用カメラ、ビデ
オカメラ、双眼鏡、そして半導体素子製造用の投影露光
装置等の各種の光学系に適用可能なものである。
【0002】
【従来の技術】近年、光の回折現象を利用した回折光学
素子を用いた光学系が種々と提案されている。回折光学
素子としては、例えばフレネルゾーンプレート、回折格
子、ホログラム等が知られている。
【0003】回折光学素子は、入射波面を定められた波
面に変換する光学素子として用いられている。この回折
光学素子は屈折型レンズにはない特長を持っている。例
えば、屈折型レンズと逆の分散値を有すること、実質的
には厚みを持たないので光学系がコンパクトになること
等の特長を持っている。
【0004】一般に回折光学素子の形状としてバイナリ
型の形状にすると作製に半導体素子の製造技術が適用可
能となり、微細なピッチも比較的容易に実現することが
できる。この為、ブレーズド形状を階段形状で近似した
バイナリ型の回折光学素子に関する研究が最近盛んに進
められている。
【0005】図9はバイナリ型の回折光学素子の説明図
である。同図のバイナリ型の回折光学素子は図9(A)
に示す平凸型屈折型レンズ701の形状に対し、波長の
整数倍の光路差を与える部分を取り除き、図9(B)に
示すような断面形状を有する回折光学素子(フレネルレ
ンズ)702を、更に波長の数分の一の厚さで形状を量
子化して図9(C)のように階段状の形状構造で近似す
ることによって回折光学素子704を作製している。
【0006】ここで、図中703,705が透明な基板
であり、その、表面に微細な形状を有する回折光学素子
702,704が形成されている。回折格子の形状を階
段状に近似することによって、作製にLSIの製造等に
用いられる半導体プロセスを適用している。
【0007】図10は従来の4段構造のバイナリ型の回
折光学素子の製造方法の説明図である。図中、800は
透明なガラス基板(屈折率:n)、801はレジスト、
802は第1の露光に用いるためのマスク、803は露
光光を表す。尚ここでは、レジスト801としてはポジ
型を仮定している。
【0008】まず、プロセスAにおいてマスク802の
パターンが露光光803によってレジスト801上に転
写される。プロセスBにおいてはレジスト801の現像
が行なわれ、プロセスCにおいてはガラス基板800へ
のエッチングが行われる。そしてプロセスDにおいて、
基板800上の不要なレジストを除去することによっ
て、2段構造のバイナリ型回折光学素子が完成する。
【0009】ここでエッチングの深さd1はバイナリ型
の回折光学素子を使用する際の波長をλとして、 d1=λ/2(n−1) により決定される。
【0010】次に2段構造のバイナリ型の回折光学素子
が形成されたガラス基板800に対して改めてレジスト
804を塗布し、プロセスEにおいてマスク805を用
いた第2の露光を行う。マスク805上のパターンはマ
スク802のパターンの半分のピッチを有しており、そ
の遮光部の端を2段バイナリ構造の端に正確に位置合わ
せをして露光を行うことにより、プロセスFにおける現
像処理の後は図示するようなレジストパターンが形成さ
れる。
【0011】次にプロセスGにおいて2回目のエッチン
グを行ない、プロセスHにおいて不要レジストの除去を
行うことにより、4段バイナリ型の回折光学素子が完成
する。ここで2回目のエッチングにおけるエッチング深
さd2は d2=λ/4(n−1) により決定される。
【0012】ここでの説明は4段構造に対して行った
が、上記のプロセスを繰り返すことで、8段,16段構
造のバイナリ型の回折光学素子が作製可能なことは周知
のとおりである。
【0013】前述した方法では、作製することの可能な
階段の段数が2n(n:自然数)に限られてしまうが、
使用するマスクの数とパターン線幅を自由に選択するこ
とによって、任意の段数から成るバイナリ型の回折光学
素子を作製することが可能になる。
【0014】尚、形状を階段状に近似することによって
回折効率はある程度低下するが、8段の近似で約95
%、16段近似で約99%の回折効率が得られ、実用上
は問題なく使用できる。
【0015】この回折光学素子の基板形状は、製作の容
易さから以上のような平行平面板を用いる場合が多い、
例えば特開平7−128590号公報では平面基板上に
回折光学素子を形成したものが提案されている。
【0016】一方、回折光学素子の基板面を平面ではな
く球面或いは非球面化すると、収差補正上の自由度が増
すと考えられる。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】光学系の一部に回折光
学素子を用いると種々な利点が得られる。しかしなが
ら、このバイナリオプティクス(回折光学素子)の作製
には上述したようにリソグラフィ法を何回か用いるた
め、フォトマスクの位置合わせ精度及び最小焼付線幅等
から、現状ではその最小格子ピッチを約2〜3μm以上
にする必要があると言われている。この最小格子ピッチ
によって、回折光学素子の性能が制限される。
【0018】また、図9で説明した様に回折光学素子は
その周辺部程、格子ピッチが小さくなる。従って、回折
光学素子の屈折力が大きい程、格子ピッチが小さい、即
ち最小線幅が小さくなり、前述した位置合わせ精度等の
問題及び最小線幅の加工精度の問題が生じてくる。
【0019】特開平7−128590号公報には平面基
板上に回折光学素子を形成し、所定の光学結像特性を得
た光学系が開示されている。特開平7−128590号
公報では、基板が平行平面板であるので、この回折光学
素子が全てのパワー(屈折力)を有するように設定して
いる。従って、この回折光学素子は不等間隔回折格子と
して形成され、その最小の格子ピッチが非常に小さくな
り、加工が難しくなる傾向があった。従って、この回折
光学素子単体では強い屈折力を持たせることが困難であ
る。
【0020】特開昭62−229203号公報等では基
板を球面或いは非球面とし、例えば球面レンズ上に回折
光学素子を形成したものが提案されている。これは、基
板が平面の場合と比較して、回折光学素子が分担する屈
折力が小さくて済み、かつ球面のベンディングの自由度
により収差補正上のメリットも生まれる。
【0021】しかしながら、この回折光学素子に大きな
非球面効果を分担させようとすると、回折光学素子の最
小の格子ピッチは、やはり周辺部で非常に小さくなって
くる。また不等間隔な回折格子として実現されるもので
あり、この回折光学素子をリソグラフィ法により作成し
ようとした場合、特にレチクルの加工に大きな負荷がか
かる。また、中心部と周辺部との線幅の違いによる、現
像時の溶解特性の差及びエッチング特性の差等により、
所望の特性を有する回折光学素子(バイナリオプティク
ス)を得ることが困難となる場合が生じてくる。
【0022】特開平6−242373号公報では非球面
基板上に回折光学素子を設けたものが提案されている。
この特開平6−242373号公報では主に色収差補正
の為に用いており、回折光学素子自体の屈折力は大きく
なく、回折光学素子による非球面効果を十分に活用して
いない。また、基板を非球面とした際に、光学系の設計
の自由度は増大しても回折光学素子の加工面での製作し
やすいピッチや形状等の配慮及び回折光学素子と非球面
とを適切に組み合わせて非球面を、より効果的に用いた
非球面基板上の回折光学素子は開示されていない。
【0023】本発明は、回折光学素子の構成及びその近
傍に設ける光学素子の構成を適切に設定することによ
り、製作が容易でしかも光学性能を良好に維持すること
ができる回折光学素子を有した光学部材及びそれを用い
た光学系の提供を目的とする。
【0024】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明の光学部
材は、回折光学素子と非球面を同一基板に設けた光学部
材であって、該回折光学素子の格子ピッチが、前記基板
の中心部から周辺部の一部にかけての第1領域において
は異なり、前記基板の周辺部の前記第1領域以外の第2
領域内においては略等しく、前記基板内で前記第2領域
に対応する領域に非球面が設けられていることを特徴と
している。
【0025】請求項2の発明は請求項1の発明におい
て、 前記回折光学素子の位相分布関数として、スプライ
ン関数を用いていることを特徴としている。 請求項3の
発明は請求項1又は2の発明において、 前記非球面は、
前記基板の両面に設けられていることを特徴としてい
る。
【0026】請求項4の発明の光学系は、 請求項1乃至
3いずれか1項記載の光学部材を有することを特徴とし
ている。 請求項5の発明の光学系は、 請求項1から4の
いずれか1項記載の回折光学素子を有した光学部材を用
いて物体の像を所定面上に形成していることを特徴とし
ている。
【0027】請求項6の発明の光学系は、 回折光学素子
と、該回折光学素子の基板とは異なる非球面形状を有す
る屈折光学素子とを有する光学系であって、 前記回折光
学素子の格子ピッチが、前記基板の中心部から周辺部の
一部にかけての第1領域においては異なり、前記基板の
周辺部の前記第1領域以外の第2領域内においては略等
しく、前記屈折光学素子内で前記第2領域に対応する領
域に非球面が設けられていることを特徴としている。
【0028】請求項7の発明の投影露光装置は、 請求項
5又は6に記載の光学系を用いて第1物体面上のパター
ンを第2物体面上へ投影露光していることを特徴として
いる。
【0029】請求項8の発明のデバイスの製造方法は、
請求項7の投影露光装置を用いてレチクル面上のパター
ンをウエハ面上に投影露光する工程を介してデバイスを
製造していることを特徴としている。
【0030】(2-2) 構成(1-1),(1-2) 又は(1-3) の回折
光学素子を有した光学部材を用いて物体を所定面上に形
成していることを特徴としている。
【0031】本発明の投影露光装置は、 (3-1) 構成(1-1),(1-2) 又は(1-3) の回折光学素子を有
した光学部材を光路中に設けた投影光学系を用いて第1
物体面上のパターンを第2物体面上へ投影露光している
ことを特徴としている。
【0032】本発明のデバイスの製造方法は、 (4-1) 構成(3-1) の投影露光装置を用いてレチクル面上
のパターンをウエハ面上に投影露光する工程を介してデ
バイスを製造していることを特徴としている。
【0033】
【発明の実施の形態】図1は本発明の回折光学素子(バ
イナリオプティクス)を有した光学部材の実施形態1の
要部断面図である。図2は本発明の実施形態1における
回折光学素子の形状及び非球面の形状を決定する際のフ
ローチャートである。
【0034】本実施形態では回折光学素子を光軸(基板
中心)から離れた(径方向)周辺部の回折格子の格子ピ
ッチが略等間隔となるように、周辺部で正の屈折力を強
めるような非球面を用いている。
【0035】次に図1,図2を用いて本実施形態の回折
光学素子について説明する。ステップ(201)では、
光学系中で所望の屈折力(ここでは正)を有する回折光
学素子101の基板形状を決定する(図1(A):回折
光学素子101の形状)。この決定方法は例えば従来か
ら行なわれているように、最適化法等を用いて回折光学
素子の位相分布関数の係数を決める方法である。この位
相分布関数としては、例えば次式(9)に示す回転対称
多項式(2,4,6,‥‥次等の次数よりなる)を用い
ている。
【0036】 f(h)=a・h2 +b・h4 +c・h6 +d・h8 +‥‥:式(1) g(h)=2π/λ・f(h) :式(2) ここで、f(h)は光路長関数、g(h)は位相分布関
数、 a,b,c,d,‥‥:位相多項式の係数 λ:波長 即ち、位相分布関数の係数(a,b,c,‥‥)を決め
ることにより、回折光学素子101の基板形状を決定し
ている。
【0037】図1(B)はこの回折光学素子101と等
価な屈折力を有する屈折光学素子102の形状を示して
いる。即ちこの回折光学素子101と屈折光学素子10
2の関係は、図9における、屈折光学素子(701)の
形状と回折光学素子(702)の形状の関係と同じであ
る。
【0038】次に、図2のステップ(202)におい
て、ステップ(201)で決定した回折光学素子の位相
分布関数を変更する。この際、位相分布関数が回折光学
素子の周辺部に向かって略リニアになるようにしてい
る。この時、例えば位相分布関数として、スプライン関
数等を用いている。図1(B)の103は、位相分布関
数を変更して回折光学素子の周辺部で位相分布関数が略
リニア(領域105)になるようにした場合に対応した
等価屈折光学素子102の面形状である。
【0039】その位相分布関数が回折光学素子の周辺部
にて略リニアであるということは、言い換えれば回折光
学素子101が周辺部で略等間隔な格子ピッチを有する
ということに等しい。尚、104は屈折光学素子102
と面形状103との形状差(差分量)である。
【0040】ここで、図2のステップ(203)におい
て、始めに求めた屈折光学素子102の面形状と略リニ
アな形状を周辺に有する面形状103との形状の差分量
104(言い換えれば位相分布関数の差分量に相当)
を、非球面に分担している。即ち、面形状103で補正
不足となった光路長差分を、非球面に置き換えている。
【0041】本実施形態では回折光学素子101の基板
形状を非球面とすることで所望の性能が得られるように
している。即ち、図1(C)の107は、回折光学素子
101の平面基板を示し、その基板107から光路長の
差分量に相当する形状差104を基板107から取り除
いている。
【0042】その基板107上に、図1(B)の面形状
103で定義された形状をもとに、その波長の整数倍の
光路差を取り除いて構成された周辺部の所定領域で格子
ピッチが等しい回折格子106を加工することにより、
ステップ(204)における、最終形状を得ている。即
ち、回折光学素子101と同じ屈折力を有しながら、位
相分布関数が周辺部で略リニアである回折光学素子10
1とその非球面の形状を求めている。
【0043】また更に、図1(D)に示すように、基板
107の裏面に対し、図1(B)における面形状103
と形状差104に対応した量に相当する部分108を基
板107から取り除くことにより、同様の効果を得るこ
とも可能である。このように、本実施形態では回折光学
素子101の周辺部のうち格子ピッチが一定の領域に相
当する基板107上の領域105に対応した部分を非球
面化している。
【0044】図3は、回折光学素子301の周辺部のピ
ッチを略等間隔にするために、光軸から離れる(径方
向)につれて正の屈折力を弱める方向に平面基板307
を非球面化した例である。図1の場合と同様にして、図
3(A)の回折光学素子301の形状を周辺部305に
おいて略リニアになるように回折光学素子301を設計
し直し回折光学素子301と等価な屈折光学素子302
である形状との差分量(形状差)304に相当する部分
を基板307の表面に加工している。そしてこの基板3
07上に回折光学素子306を形成している。尚、図3
(D)に示すように基板307の裏面に差分量304に
相当する部分(308)を加工しても良い。
【0045】尚、本実施形態において、回折光学素子を
有した光学部材としてレンズ等の透明基板を用いるとき
は回折光学素子と非球面を基板の同一面又は異なった面
に設けても良い。又ミラー等の不透明な基板を用いると
きは回折光学素子と非球面を基板の同一面に設けてい
る。
【0046】図4は本発明の実施形態2の要部概略図で
ある。本実施形態では、回折光学素子801の周辺部の
格子ピッチを略等しくするために、光軸から離れる(径
方向)につれて正の屈折力を強めるように基板807の
一部に屈折力を持った非球面を施している。実施形態1
との違いは、基板に近軸の屈折力を持たせたことにあ
る。即ち、図1の実施形態1では、周辺部にて略リニア
に設計された面形状103と回折光学素子101と同じ
屈折力を有する屈折光学素子102の形状との差分量1
04を基板107に加工しており、その際、基板107
の近軸の屈折力はノンパワー(平面)であった。
【0047】本実施形態では、近軸の屈折力を回折光学
素子801だけでなく基板807にも分担させている。
この場合、回折光学素子801が分担しなければならな
い屈折力は軽減することができ、かつ周辺部で位相分布
関数がリニアに変化するので光軸から離れた周辺部でも
より大きな、かつ略等しい格子ピッチを持つ回折格子を
形成することが可能となる。尚、802は回折光学素子
801と等価な屈折光学素子,803は格子ピッチを略
等しくした場合の等価屈折光学素子の形状,804は形
状差である。
【0048】また、別の実施形態として、回折光学素子
が正の屈折力を有し、かつ基板807に負の屈折力を分
担する場合も適用可能である。この場合には、回折光学
素子の周辺部の格子ピッチを略等間隔にするために、基
板807の光軸付近での屈折力は負であり、基板周辺に
行くに従って基板の屈折力を負から正へと変化させる。
【0049】このような場合、基板形状は負の屈折力を
有するため、回折光学素子全体の屈折力は正であっても
負のペッツバール和を得ることができるという特長があ
る。
【0050】図5は本発明の実施形態3の要部断面図で
ある。本実施形態では、光軸から離れる(径方向)につ
れて、回折光学素子401の周辺部の格子ピッチを略等
間隔にするために、負の屈折力を強めるように基板40
7の面形状403を設計している。
【0051】図5の負の屈折力を有する回折光学素子4
01は、その周辺において格子ピッチがより小さくな
る。図5(B)はこの回折光学素子401と屈折力が等
価な屈折光学素子の形状を示している。この時、周辺部
405で略リニアになるような面形状403(即ち位相
分布関数が略リニアになる)を与えている。
【0052】図5(C)における406はこの面形状4
03に対応した回折格子である。このとき図5(B)に
おいて404は回折光学素子401と等価な屈折光学素
子402と面形状403との形状差である。この差分の
形状差404を非球面で分担している。図5(C)にお
ける基板407を、その形状差(差分量)404に対応
して加工し、その上に回折光学素子の格子形状406を
形成することにより、回折光学素子401と同一の屈折
力を確保するとともに、回折光学素子の周辺部の格子ピ
ッチを略等間隔にしている。
【0053】また更に、図5(D)のように、基板40
7の裏面に対し、図4(B)における形状403との形
状差404に対応した光路長差量に相当する部分408
を基板407に加工することにより、同様の効果を得る
ことも可能である。
【0054】図6は、回折光学素子501の周辺部の格
子ピッチを略等間隔にするために、光軸から離れる(径
方向)につれて負の屈折力を弱める方向に平面基板50
7を非球面化した例である。
【0055】図1の場合と同様にして、図6(A)の回
折光学素子501に等価な屈折光学素子502を周辺部
505において略リニアになるように設計し直し(50
3)、回折光学素子501と等価な屈折光学素子502
の形状との差分量504に対応した形状を基板507に
加工している。そしてこの基板507上に回折格子50
6を形成している。
【0056】また、回折光学素子501の周辺部の格子
ピッチを略等間隔にするために、光軸から離れる(径方
向)につれて正の屈折力を強めるように基板507に屈
折力を持たせて非球面化しても良い。即ち、近軸の屈折
力を回折光学素子だけでなく基板にも分担させても良
い。こうすることによって回折光学素子が分担しなけれ
ばならない屈折力は軽減することができ、かつ周辺部で
位相分布関数がリニアに変化するので光軸から離れた周
辺部ではより大きな略等間隔な格子ピッチを設けること
が可能となる。
【0057】図7は本発明の実施形態4の要部断面図で
ある。本実施形態では、実施形態1〜3に示したように
回折光学素子の基板を加工するのではなく、回折光学素
子の近傍に配置された光学素子を加工することによって
等価な効果を得ている。
【0058】図7(A)は、平面基板609上に回折光
学素子601が作成されており、その周辺部の格子ピッ
チが略等間隔になるように設計されている。そして所望
の性能を確保するために、非球面形状603を有する屈
折光学素子602がその近傍に配置されている。尚、6
04は光軸である。
【0059】また、図7(B)は、図7(A)の場合と
同様に屈折光学素子605及び606は所望の性能を確
保するために、非球面形状(或いは球面形状)をなして
いる。
【0060】尚、本実施形態においても、回折光学素子
601の基板609は平面に限定されることはなく、球
面あるいは非球面でも構わない。また、屈折光学素子6
02,605或いは606についても、回折光学素子の
周辺部の格子ピッチを略リニアにする機能を有すれば、
どのような形状をしていても構わない。
【0061】尚、以上の各実施形態1〜4の回折光学素
子の位相分布関数としては、例えばスプライン関数等を
用いるのが良い。即ちスプライン関数のように光軸から
離れる方向に対し部分的にリニアに変化させることがで
きるような関数であれば良い。
【0062】また、基板(例えば107或いは307)
の裏面(例えば109,110或いは309,310)
の形状は平面でも球面でも構わない。また回折光学素子
であっても構わない。
【0063】以上のように、回折光学素子がその周辺部
で格子ピッチが略等間隔になるように基板を加工するの
であれば、基板のもう一方の面はどのような構成でも本
発明と同様の効果が得られる。また、基板の片面で分担
している非球面の補正量を両面に分けてもよい。また、
回折光学素子の基板以外の光学素子を加工しても構わな
い。
【0064】図8は本発明の回折光学素子を有した光学
系を半導体素子製造用の投影露光装置に適用したときの
実施形態3の要部概略図である。同図においては、照明
系ERからの露光光で照明されたレチクルRに設けた回
路パターンを投影光学系TLによってウエハW面上に投
影している。ここで投影光学系TLは回折光学素子と補
正用光学素子とを有する光学系BOを有している。そし
てウエハWを公知の現像処理工程を介して半導体デバイ
スを製造している。
【0065】次に投影露光装置を利用した半導体デバイ
スの製造方法の実施例を説明する。
【0066】図11は半導体デバイス(ICやLSI等
の半導体チップ、或は液晶パネルやCCD等)の製造の
フローチャートである。
【0067】本実施例においてステップ1(回路設計)
では半導体デバイスの回路設計を行なう。ステップ2
(マスク製作)では設計した回路パターンを形成したマ
スクを製作する。
【0068】一方、ステップ3(ウエハ製造)ではシリ
コン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ4
(ウエハプロセス)は前工程と呼ばれ、前記用意したマ
スクとウエハを用いてリソグラフィ技術によってウエハ
上に実際の回路を形成する。
【0069】次のステップ5(組立)は後工程と呼ば
れ、ステップ4によって作製されたウエハを用いて半導
体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程(ダイシ
ング、ボンディング)、パッケージング工程(チップ封
入)等の工程を含む。
【0070】ステップ6(検査)ではステップ5で作製
された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト
等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイス
が完成し、これが出荷(ステップ7)される。
【0071】図12は上記ステップ4のウエハプロセス
の詳細なフローチャートである。まずステップ11(酸
化)ではウエハの表面を酸化させる。ステップ12(C
VD)ではウエハ表面に絶縁膜を形成する。
【0072】ステップ13(電極形成)ではウエハ上に
電極を蒸着によって形成する。ステップ14(イオン打
込み)ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ15
(レジスト処理)ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ16(露光)では前記説明した露光装置によってマ
スクの回路パターンをウエハに焼付露光する。
【0073】ステップ17(現像)では露光したウエハ
を現像する。ステップ18(エッチング)では現像した
レジスト以外の部分を削り取る。ステップ19(レジス
ト剥離)ではエッチングがすんで不要となったレジスト
を取り除く。これらのステップを繰り返し行なうことに
よってウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
【0074】尚本実施例の製造方法を用いれば高集積度
の半導体デバイスを容易に製造することができる。
【0075】
【発明の効果】本発明によれば以上のように、回折光学
素子の構成及びその近傍に設ける光学素子の構成を適切
に設定することにより、製作が容易でしかも光学性能を
良好に維持することができる回折光学素子を有した光学
部材及びそれを用いた光学系を達成することができる。
【0076】特に本発明は回折光学素子がその周辺部で
格子ピッチが略等間隔になるように基板或いはその近傍
の光学素子を加工することによって、回折光学素子の最
小の格子ピッチを大きくすることができる。或いは、そ
の格子ピッチが等間隔である為に回折光学素子を作成す
るためのレチクルの作成が容易になり、かつ実際の回折
光学素子の加工も安定して行なうことができる。又回折
光学素子の最小の格子ピッチを大きくすることができ、
トータルの線数が少なくなるとともにバイナリ形状を例
えば16段にて構成することが可能となり、回折効率が
更に大きくできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1の要部概略図
【図2】本発明の実施形態1のフローチャート
【図3】本発明の実施形態1の要部概略図
【図4】本発明の実施形態2の要部概略図
【図5】本発明の実施形態3の要部概略図
【図6】本発明の実施形態3の要部概略図
【図7】本発明の実施形態4の要部概略図
【図8】本発明の実施形態5の要部概略図
【図9】本発明に係るバイナリオプティクスの説明図
【図10】本発明に係るバイナリオプティクスの作製方
法の説明図
【図11】本発明の半導体デバイスの製造方法のフロー
チャート
【図12】本発明の半導体デバイスの製造方法のフロー
チャート
【符号の説明】 101 回折光学素子 102 屈折光学素子 103 形状 104 差分量(形状差) 105 周辺部領域 106 回折格子 107 基板 108 形状差 109,110 裏面

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回折光学素子と非球面を同一基板に設けた
    光学部材であって、 該回折光学素子の格子ピッチが、前記基板の中心部から
    周辺部の一部にかけての第1領域においては異なり、前
    記基板の周辺部の前記第1領域以外の第2領域内におい
    ては略等しく、前記基板内で前記第2領域に対応する領
    域に非球面が設けられていることを特徴とする光学部
    材。
  2. 【請求項2】前記回折光学素子の位相分布関数として、
    スプライン関数を用いていることを特徴とする請求項1
    記載の光学部材。
  3. 【請求項3】前記非球面は、前記基板の両面に設けられ
    ていることを特徴とする請求項1又は2記載の光学部
    材。
  4. 【請求項4】請求項1乃至3いずれか1項記載の光学部
    材を有することを特徴とする光学系。
  5. 【請求項5】請求項1から4のいずれか1項記載の回折
    光学素子を有した光学部材を用いて物体の像を所定面上
    に形成していることを特徴とする光学系。
  6. 【請求項6】回折光学素子と、該回折光学素子の基板と
    は異なる非球面形状を有する屈折光学素子とを有する光
    学系であって、 前記回折光学素子の格子ピッチが、前記基板の中心部か
    ら周辺部の一部にかけての第1領域においては異なり、
    前記基板の周辺部の前記第1領域以外の第2領域内にお
    いては略等しく、前記屈折光学素子内で前記第2領域に
    対応する領域に非球面が設けられている ことを特徴とす
    る光学系。
  7. 【請求項7】請求項5又は6に記載の光学系を用いて第
    1物体面上のパターンを第2物体面上へ投影露光してい
    ることを特徴とする投影露光装置。
  8. 【請求項8】請求項7の投影露光装置を用いてレチクル
    面上のパターンをウエハ面上に投影露光する工程を介し
    てデバイスを製造していることを特徴とするデバイスの
    製造方法。
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